Управляющий мозг: Лобные доли, лидерство и цивилизация - Элхонон Голдберг

Зарождение программы

Моя клиническая практика в нейропсихологии весьма разнообразна. Значительная её часть состоит из умных и интеллигентных пожилых мужчин и женщин, которые прожили полноценную и успешную жизнь. Многие из них — ушедшие на пенсию профессионалы (учёные, врачи, редакторы), которые жили своим разумом, наслаждались силой своих умов, и которых теперь беспокоит легкий когнитивный упадок. Иногда нейропсихологические тесты подтверждают их озабоченность, а иногда — нет. Но наши диагностические инструменты относительно грубы, и очень тонкие когнитивные изменения могут остаться незамеченными. Когда очевидно интеллигентный пациент сообщает о своём впечатлении мягкого упадка, я склонен верить пациенту, а не цифрам, которые дают мои тесты.

Пациенты приходят за диагнозом, но в ещё большей степени они приходят за помощью. Нейропсихология, с её ударением на диагноз, традиционно могла предложить в качестве лечения очень немногое. Для тяжелых повреждений мозга были развиты успешные методы когнитивной реабилитации. Но что может нейропсихология предложить индивиду, у которого только начинается мягкий когнитивный упадок?

В ответ на просьбы моих пациентов предложить им больше, чем диагноз, я решил разработать программу, чтобы помочь их когнитивным функциям. Десять лет назад я бы за такое дело не взялся. Но теперь, под впечатлением открытий, описанных в этой книге выше, я чувствовал, что время для такого подхода пришло.

Создавая свою программу, я следовал многим принципам. Во-первых, программа должна быть разнообразной, охватывающей широкую сферу когнитивных функций, включая память, но никоим образом не ограничиваясь ею. Важное место в программе заняли управляющие функции. По всем основаниям, описанным в этой книге, я чувствовал, что управляющие функции особенно уязвимы на ранних стадиях когнитивного упадка. Сохранение их, насколько возможно, является решающим фактором продления когнитивного благосостояния. Вдобавок, я стремился охватить как можно больше других когнитивных функций.

Во-вторых, я решил держаться в стороне от мнемоники и других методов, нацеленных на повышение объёма информации, перерабатываемой с помощью специальной техники. При том, что мы знаем об отсутствии обобщения, я чувствовал, что с помощью этих подходов мы не смогли бы достичь многого. Вместо этого я хотел создать программу, предлагающую когнитивный аналог гимнастики, — для упражнения скорее широкого набора «мозговых мускулов», чем когнитивных навыков. Надежда была на то, что вовлечение нейронных механизмов усилит их биологические свойства. Перед тем как записывать клиентов в программу, мы давали им нейропсихологические тесты. Мы старались приспособить выбор упражнений к индивидуальному когнитивному профилю клиента. Отобрав подходящие когнитивные упражнения, мои коллеги и я объединяли их в «широкую когнитивную тренировочную программу».

Эта программа все ещё находится на ранней стадии развития — оценивать её эффективность преждевременно. В то время, как пишется эта книга, в этой программе участвуют несколько дюжин пациентов, большей частью людей шестидесяти и семидесяти лет. Практически все без исключения участники этой когнитивной программы чувствуют, что — как минимум — когнитивные упражнения дают им возможность лучше узнать их сильные и слабые когнитивные точки. Уже одно это придает им ощущение контроля и освобождает от страха перед деменцией. Не менее важно, что им нравится это. Ни один из участников не пожаловался, что это было скучным времяпрепровождением. Я иногда шучу, что мне нужны клещи, чтобы оторвать их от компьютеров, когда тренировочная сессия заканчивается. И это при всех разговорах о страхе стариков перед компьютером!

В целом, большинство клиентов чувствуют, что программа приводит к подлинному улучшению в ситуациях реальной жизни. После перерывов на каникулы они часто сообщают о некоторой потере когнитивной остроты, которая возвращается после их возвращения к программе. Многие клиенты рассказывают о нашей программе своим друзьям и знакомым, которые тоже присоединяются к ней. Откровенно говоря, это больше, чем я ожидал при запуске программы несколько лет назад.

Когнитивные упражнения как способ профилактики мыслительного упадка и улучшения мыслительных функций — это новая территория. По мере того, как мы продвигаемся вперед по этой интригующей новой дороге, мы должны развивать как новаторские подходы, так и точные методы оценки их эффективности. Идеально было бы проверить эффекты различных типов когнитивных упражнений на физиологию мозга методами функциональной нейровизуализации. Есть ли какой-нибудь эффект вообще? Являются ли эффекты глобальными? Являются ли они локальными? Зависимы ли они от упражнений? Это важные вопросы, которыми должны заняться будущие исследования в новом веке и в новом тысячелетии.

12. Лобные доли и парадокс лидерства

Автономия и управление в мозге

Лобные доли являются инструментом и агентом контроля внутри центральной нервной системы. Может показаться, что их появление на позднем этапе эволюции должно было привести к более жёсткой организации мозга. В действительности, однако, ситуация сложнее. В ходе эволюции мозга образовывались различные тенденции, которые уравновешивали друг друга. Эволюционное давление в направлении развития лобных долей было вызвано, вероятно, увеличением степеней свободы в организации мозга и грозящим потенциалом хаоса внутри него.

С начала 1980-х годов функциональная организация мозга находилась в центре интенсивных научных дебатов. Рассматривались два радикально отличающихся друг от друга принципа организации. Первый принцип основывался на понятии модулярности1. Как мы обсуждали ранее, модулярная система состоит из автономных единиц, каждая из которых наделена относительно сложной функцией и относительно обособлена от других. Отдельные модули передают и получают входные данные друг от друга, но они оказывают мало влияния, или вообще никакого влияния, на внутреннее функционирование друг друга. Взаимодействие между модулями ограничено и осуществляется через относительно небольшое число информационных каналов.

Альтернативный принцип — единый массивно запараллеленный, взаимосвязанный мозг2. Здесь единицы мельче, наделены намного более простыми функциями, но намного более многочисленны. Они тесно взаимосвязаны и непрерывно взаимодействуют через многочисленные каналы.

Понятие модулярности — это «высокотехнологичное» воспроизведение френологии восемнадцатого века. Оно предполагает не только отчётливые границы между дискретными единицами, но и их функциональную предопределённость. Согласно этому взгляду, каждой такой единице жёстко предписана очень специфическая функция.

В отличие от этого, понятие массивно взаимосвязанного мозга берет своё начало, несколько кружным путём, от формальных нейронных сетей (или просто нейронных сетей) которые сами были инспирированы биологической нервной системой. Нейронные сети являются динамическими моделями мозга. Впервые этот подход был введён в 1940-е годы, но приход компьютеров вдохнул в него новую жизнь3. Нейронная сеть — это коллекция большого числа простых взаимосвязанных элементов, выраженная в форме компьютерной программы. Свойства элементов и взаимосвязей упрощённо имитируют свойства реальных биологических нейронов, а также соединяющих их аксонов и дендритов. Запуская программу на компьютере, исследуют «поведение» модели при решении различных задач, и это позволяет исследователю понять динамические свойства реального мозга. Накапливая «опыт», формальные нейронные сети приобретают богатый набор свойств, которые не были запрограммированы в них с самого начала, — «эмерджентные» свойства. Комбинации сил их связей меняются, так что различные части сети формируют «внутренние представления» различных поступающих типов информации.

Сегодня моделирование мозга с помощью нейронных сетей находится в числе наиболее мощных средств когнитивной нейронауки. Исследования «приобретённых свойств», наряду с клиническими данными о влияниях повреждений мозга и методами функциональной визуализации, рассматривающими локальные взаимодействия, дают картину альтернативного, амодулярного принципа организации мозга. Ранее в этой книге я описывал этот принцип как градиентный. Согласно градиентному принципу, в мозге присутствуют массивные непрерывные взаимодействия, при этом функции его частей относительно мало предопределены. Вместо этого предполагается, что функциональные роли различных корковых областей складываются в соответствии с определёнными базовыми градиентами4.